公路隧道施工技术与设计有关规定

公路隧道施工工技术与设计计有关规定模块1建建筑材料的基基本性质0.3公路隧道的特点0.1隧道概述0.2公路隧道的结构组成0.4公路隧道设计的有关规定0.5公路隧道常见的质量问题0.1隧隧道概述述隧道是一种修修建在地下的的工程结构物物。1970年，国际经经济合作与发发展组织召开开了隧道会议议综合了各种种因素，对隧隧道下了定义义：以某种用用处、在地面面下用任何方方法按规定的的形状和尺寸寸修筑的断面面积大于2m2的硐室。隧道道被广泛地应应用于交通、、矿山、水利利及国防等领领域，现已成成为土木工程程的一个重要要分支。交通通运输类隧道道与其他用途途的隧道相比比，不仅长度度长、数量多多，而且在施施工中遇到的的工程地质和和水文地质条条件也比较复复杂，对其平平面、纵断面面、横断面及及形状、尺寸寸要求都较严严格。目前，，隧道的勘测测、设计和施施工体系已日日趋成熟。我国隧道的发发展历程1.0.1隧隧道概述述截至目前，全国已运营的10km以上（包括10km）的公路山岭隧道有8座（见表0-1）。表0-1全国已运营的10km以上（包括10km）的公路山岭隧道0.1隧隧道概述述我国的水下隧道也得到了长足发展。水下隧道穿江过海，施工方法多样化，有沉管法、盾构法及钻爆法。例如，上海崇明长江隧道采用盾构法修建，南京纬三路长江隧道采用盾构法修建，武汉长江隧道采用盾构法修建，厦门翔安海底隧道采用钻爆法修建，青岛胶州湾海底隧道采用钻爆法修建，港珠澳海底隧道采用沉管法（将矩形或圆形预制混凝土构件分段沉埋至河底或海底而形成隧道的施工方法）修建，这些都是世界级工程。0.1隧隧道概述述隧道的基本分分类2.公路隧道是指供汽车和行人通行的隧道，一般分为汽车专用隧道和汽车与行人混用的隧道。山岭隧道是指贯穿山岭或丘陵的隧道，是相对城市隧道和水下隧道而言的，它们表示的修建场所不同。本书所说的隧道一般是指山岭公路隧道，与现行公路隧道的设计、施工规范一致。0.1隧隧道概述述1）交通隧道的分类（1）公路隧道。（2）铁路隧道。（3）水底隧道。（4）地下铁道。（5）航运隧道。（6）人行地道。0.1隧隧道概述述2）隧道按长度的分类

《公路隧道设计规范》（TGD70—2004）将公路隧道按其长度分为四类，如表0-2所示。表0-2公路隧道按长度分类0.1隧隧道概述述3）隧道的其他分类（1）国际隧道协会（InternationalTunnellingAssociation,ITA）规定了按隧道横断面面积的大小划分隧道，如表0-4所示。表0-4按隧道横断面面积的大小分类0.1隧隧道概述述（2）按埋深深的深度来分分，隧道可以以分为浅埋隧隧道和深埋隧隧道。（3）按所在在的位置来分分，隧道可以以分为山岭隧隧道、水底隧隧道和城市隧隧道。（4）小净距距隧道。小净净距隧道是指指上下行双洞洞洞壁净距较较小，不能按按独立双洞考考虑的隧道结结构。（5）连拱隧隧道。连拱隧隧道指双洞拱拱部衬砌结构构通过中柱相相连接的隧道道结构。0.2隧隧道概述述主体建筑物1.（1）洞身衬砌。洞身衬砌是帮助围岩获得稳定的人工部分，分为初期支护（初衬）和二次支护（二次衬砌或二衬）。隧道在开挖后，除围岩完全能够自稳而无须支护外，在围岩稳定能力不足时必须加以支护才能使其进入稳定状态，并将其作为永久承载结构的一部分，此项工作称为初期支护。

（2）洞门。洞门是为保持洞口上方及两侧路堑边坡的稳定，在隧道洞口修筑的墙式构造物，是明暗交界处的结构部分。洞门结构主要起稳定洞口边坡、仰坡，防止洞口塌方落石，美化洞口的作用。0.2隧隧道概述述0.2隧隧道概述述附属建筑物2.公路隧道的附属建筑物包括通风建筑物、避难救援通道、防排水设备、照明设施和电力及通信信号的安放设备等。隧道的附属建筑物是为了养护、维修工作的需要及通风、供电、消防、通信等方面的要求而修建的。隧道内设置何种附属建筑物，应根据具体情况而定。

两车道公路隧道的断面面积可达80～96m2，三车道公路隧道的断面面积远超过100m2。公路隧道的围岩受扰动范围较大，开挖空间暴露的围岩结构面较多，不利地质现象揭露更充分，围岩内的拉伸区与塑性区范围加大，导致施工难度增大。0.3公公路隧道的特特点断面大1.形状扁平2.在确定隧道断面和开挖轮廓线时，为了尽可能降低拱顶高度，公路隧道的断面常为扁平状的马蹄形或曲墙拱形断面。扁平状断面容易导致在拱顶围岩内出现拉伸区，在断面面积相同的条件下，公路隧道施工较一般铁路隧道、水工隧洞和矿山巷道难度要大。0.3公公路隧道的特特点围岩条件的不不确定性3.0.3公公路隧道的特特点公路隧道所面面对的围岩岩岩性多种多样样，不同岩性性的围岩具有有不同的物理理力学特性，，不同地区大大地构造运动动及风化侵蚀蚀作用不同，，人类活动如如矿山采空区区等，更加剧剧了围岩条件件的复杂程度度。公路隧道道作为线状构构造物，不可可避免地要遇遇到并穿越各各种复杂围岩岩条件。在公公路隧道设计计前期的勘察察阶段只能通通过有限的钻钻孔、地表物物探、踏勘等等工作，推断断隧道围岩状状况，但这些些工作并不能能完全准确地地反映实际的的围岩条件，，而只有在隧隧道开挖后才才能揭露出真真实的围岩情情况。而对于于围岩稳定性性，需根据揭揭露的地质条条件，结合事事前的计算分分析、施工过过程中的监控控量测结果和和工程经验来来判断，针对对不同的围岩岩条件，应采采取不同的工工程措施，须须做出相应的的调整，这将将给工程设计计和施工带来来很大的困难难。0.3公公路隧道的特特点隧道衬砌结构构的受力不确确定4.隧道衬砌结构受力通常是根据经验公式进行计算的，围岩物理力学参数根据现场取样试验和经验取值。然而，由于隧道施工是在有原始应力场的介质内构筑结构，隧道开挖后将形成一定的临空面，围岩力学参数随着受力条件的改变而有所变化；同时，由于临空面的形成，围岩会产生变形，并随时间和支护条件变化。所以，隧道衬砌结构的受力除与地质条件有直接关系外，也与隧道的开挖方式、支护时间、支护刚度有很大关系。

隧道内照明亮度不足、空气污浊、粉尘浓度高、噪声大、一些施工部位排水不良等，这些施工环境条件会对隧道施工作业的效率、施工质量、质量检查与施工安全造成不良影响。0.3公公路隧道的特特点施工环境差5.0.3公公路隧道的特特点隐蔽工程多6.除二次衬砌外，超前支护，喷锚网支护，刚架支护，防水层及纵向、环向排水盲沟，路面下排水暗沟，仰拱填充，预留预埋设施等都属于隐蔽工程。需要在施工过程中对这些隐蔽工程进行严格的质量检查和验收，以保证隧道的整体质量。

隧道内一般实行24h循环施工作业，施工监理人员、施工技术人员、管理人员及施工监控量测人员、超前地质预报人员等应配合隧道内的作业循环开展工作，配置要求高，管理难度大。0.3公公路隧道的特特点24h不间断断施工7.0.3公公路隧道的特特点防水要求高8.在高等级公路上，车辆行驶速度较快，如果隧道出现渗漏或路面溢水，则会造成路面湿滑，不利于安全行车，特别是在严寒地区，冬季隧道内的渗漏水会在隧道上部吊挂冰柱，或在路面形成冰湖，常常会诱发交通事故。此外，长期或大量的渗漏水，还会对隧道内的机电设备、动力及通信线路构成威胁。因此，公路隧道应有较高的防水要求。0.3公公路隧道的特特点机动车辆通过过隧道时，会会不断地向隧隧道内排放废废气。一般来来说，由于受受自然风和交交通活塞风的的作用，短隧隧道内有害气气体的浓度积积聚不会太高高，不会对驾驾乘人员的身身体健康和行行车安全构成成威胁。但是是对于长隧道道和特长隧道道就不同了，，自然风和交交通活塞风对对隧道内空气气的置换作用用相对较小，，如不采取措措施，隧道内内有害气体的的浓度就会逐逐渐升高，当当达到一定浓浓度时，驾乘乘人员会感到到不适，隧道道内能见度降降低。因此，，必须根据隧隧道的具体条条件，采用适适当的通风方方式，将新鲜鲜空气随风流流一起送入隧隧道，稀释有有害气体，使使其浓度降至至安全指标以以内。需要运营通风风9.0.3公公路隧道的特特点高速行驶的车辆在白天接近并穿过隧道时，其行车环境要经历一个“亮—暗—亮”的变化过程，驾驶员的视觉在此过程中也会发生微妙的变化以适应环境变化。为了减小驾驶员通过隧道时的生理和心理压力，消除车辆进洞时的黑框或黑洞效应及出洞时的眩光现象，从有利于安全行车的角度考虑，公路隧道一般都需设照明设施。需要运营照明明10.

公路隧道的纵坡形式一般宜采用单向坡；地下水发育的长隧道、特长隧道可采用双向坡。隧道纵坡不应小于03%，一般情况下不应大于3%；受地形限制时，高速公路、一级公路的中、短隧道可适当加大，但不宜大于4%；短于100m的隧道，其纵坡可与该公路隧道外的纵坡相同。0.4公公路隧道设计计的有关规定定高速公路、一级公路的隧道的长度大于100m时，应设置照明设施；二级公路、三级公路、四级公路的隧道，其照明设施可根据具体情况设置。特长隧道和高速公路、一级公路的长隧道必须配置报警设施、消防设施、救助设施等；二级公路、三级公路的长隧道可根据需要设置报警设施、消防设施和救助设施等。0.4公公路隧道设计计的有关规定定0.5公公路隧道常见见的质量问题题与其他地下工工程一样，公公路隧道在施施工期间和建建成后一直受受地下水的影影响。施工期期间，地下水水会给施工造造成困难，影影响工程质量量；隧道建成成后，隧道结结构处于地下下水的包围之之中，当地下下水量较大，，防水工程构构造处理不当当、质量欠佳佳时，地下水水便会通过一一定的渠道渗渗入或流入隧隧道内部，使使衬砌结构受受到侵蚀，路路面湿滑、结结冰，设备锈锈蚀，电路短短路，影响美美观等，对行行车安全及衬衬砌结构的稳稳定构成威胁胁。特别是对对于一些岩溶溶区隧道，在在极端天气下下由于其瞬时时排水能力不不足，可能导导致衬砌背后后水压增高，，引发渗漏水水或导致衬砌砌爆裂。隧道渗渗漏1.0.5公公路路隧道道常见见的质质量问问题隧道渗渗漏2.作用在在隧道道衬砌砌结构构上的的压力力与隧隧道围围岩的的性质质、地地应力力（存存在于于地壳壳中的的未受受工程程扰动动的天天然应应力，，也称称为岩岩体初初始应应力、、绝对对应力力或原原岩应应力，，广义义上也也指地地球体体内的的应力力）的的大小小及施施工方方法等等因素素有关关。由由于受受技术术和资资金条条件的的限制制，一一些不不利因因素在在设计计前是是很难难准确确确定定的，，所以以在隧隧道衬衬砌结结构设设计中中常带带有一一定的的盲目目性，，导致致结构构强度度不足足或与与围岩岩压力力不协协调，，而成成衬砌砌结构构开裂裂、破破坏。。然而而，工工程上上出现现的衬衬砌开开裂更更多的的则是是由于于初期期支护护不到到位、、工艺艺不合合理，，衬砌砌厚度度不足足，混混凝土土强度度不够够，拆拆模时时间不不当等等原因因造成成的。。衬砌砌裂缝缝对结结构的的稳定定及建建成后后隧道道的安安全运运营构构成了了潜在在的威威胁。。因此此，加加强施施工管管理、、提高高隧道道初期期支护护和衬衬砌混混凝土土质量量已迫迫在眉眉睫。。0.5公公路路隧道道常见见的质质量问问题限界受受侵3.建筑限界是保证车辆安全通过隧道的必要断面。在公路隧道施工过程中，有时会遇到松软地层。当地压较大时，围岩的变形量也会很大，如果施工方法不当或支护形式欠妥、支护不及时，就容易导致塌方。另一种施工中的常见现象是在浇筑过程中衬砌混凝土模板强度、刚度不足，出现走模，从而导致限界受侵。为了保证施工安全和避免塌方，严禁在施工过程中仓促衬砌而忽视断面界限，使建筑限界受侵。0.5公公路路隧道道常见见的质质量问问题支护结结构同同围岩岩的紧紧密接接触是是地下下结构构区别别于地地面结结构的的主要要特征征。所所谓新新奥法法的出出发点点，正正是支支护结结构同同围岩岩的共共同作作用。。但是是，在在施工工中由由于超超欠挖挖的存存在，，有的的承包包人为为了经经济省省事，，通过过钢筋筋网在在作为为初期期支护护的喷喷射混混凝土土层背背后填填充石石块或或其他他异物物，以以取代代喷混混凝土土充填填空间间，造造成围围岩与与初期期支护护之间间不密密实，，甚至至存在在大的的空区区（洞洞）。。在二二次衬衬砌施施工过过程中中，由由于泵泵送混混凝土土压力力不足足、流流动性性不好好、重重力作作用、、抽拔拔泵送送管过过早过过快等等原因因，拱拱顶混混凝土土往往往难以以饱满满，造造成二二次衬衬砌背背后形形成较较大空空区（（洞）），